Los investigadores han encontrado una manera de unir tejido de piel diseñado a las formas complejas de robots humanoides. Esto trae consigo beneficios potenciales para las plataformas robóticas, como una mayor movilidad, capacidades de autorreparación, capacidades de detección integradas y una apariencia cada vez más realista. Inspirándose en los ligamentos de la piel humana, el equipo dirigido por el profesor Shoji Takeuchi de la Universidad de Tokio añadió agujeros especiales en la cara del robot, que ayudaron a sujetar una capa de piel. Su investigación podría ser útil en la industria cosmética y ayudar en la formación de cirujanos plásticos.
Takeuchi es pionero en el campo de la robótica biohíbrida, donde se unen la biología y la ingeniería mecánica. Hasta ahora, su laboratorio, el Laboratorio de Sistemas Biohíbridos, ha construido pequeños robots que caminan utilizando tejido muscular biológico, carne cultivada en laboratorio impresa en 3D, piel diseñada que puede curar y más. Fue durante la investigación sobre este último de estos objetos que Takeuchi sintió la necesidad de seguir desarrollando la idea de una piel robótica para mejorar sus propiedades y capacidades.
“Durante investigaciones anteriores sobre robots del tamaño de un dedo cubiertos con tejido de piel diseñado que cultivamos en nuestro laboratorio, me di cuenta de la necesidad de una mejor adhesión entre las propiedades robóticas y la subestructura de la piel”, dijo Takeuchi. “Al imitar la estructura del tejido conectivo de la piel humana y utilizar orificios en forma de V especialmente diseñados en un material sólido, encontramos una manera de unir la piel a estructuras complejas. La elasticidad y adhesión naturales de la piel. El método robusto significa que los componentes mecánicos del robot pueden moverse sin agrietarse ni pelarse.”
Los métodos anteriores para unir tejido de piel a superficies sólidas incluían cosas como minianclas o ganchos, pero estos limitan las superficies que pueden recibir recubrimientos de piel y causar daños durante el movimiento. En cambio, al diseñar cuidadosamente pequeños agujeros, la piel se puede aplicar básicamente a cualquier forma de superficie. El truco que utilizó el equipo fue utilizar un gel de colágeno especial para la adhesión, que es naturalmente pegajoso, por lo que es difícil pasar a través de los pequeños agujeros. Pero al utilizar una técnica común para la adhesión plástica llamada tratamiento con plasma, pudieron depositar el colágeno en una fina estructura de poros y mantener la piel cerca de la superficie en cuestión.
“Combinar tejido biológico suave y húmedo durante el proceso de crecimiento es mucho más difícil de lo que la gente ajena al campo podría pensar. Por ejemplo, si no se mantiene la esterilidad, pueden entrar bacterias y el tejido morirá”, dijo Takeuchi. “Sin embargo, ahora que podemos hacer esto, la piel viva puede aportar muchas capacidades nuevas a los robots. La autocuración es muy importante: algunos materiales químicos pueden fabricarse para curarse a sí mismos, pero necesitan estímulos como el calor, presión u otras señales, y no proliferan como nuestras células, e involucran nervios y otros órganos en la piel para detectar”.
Sin embargo, esta investigación no se realizó sólo para demostrar un punto. Takeuchi y su laboratorio tienen un objetivo en mente para esta aplicación que podría ayudar en muchas áreas de la investigación médica. La idea de un chip en un órgano no es particularmente nueva y se ha utilizado en cosas como el desarrollo de fármacos, pero algo como un chip en la cara podría resultar útil en la investigación sobre el envejecimiento de la piel, cosméticos, procedimientos quirúrgicos, etc. Tal vez. Cirugía plástica y más. Además, si se pueden incorporar sensores, se puede dotar a los robots de una mayor conciencia ambiental y mejores capacidades interactivas.
“En esta investigación, pudimos imitar la forma humana creando una cara con una superficie y una textura algo parecidas a las humanas”, dijo Takeuchi. “Además, a través de esta investigación, identificamos nuevos desafíos, como la necesidad de arrugas superficiales y una epidermis más gruesa para lograr una apariencia más humana. Creemos que las glándulas sudoríparas, incluidas las glándulas sebáceas, pueden lograr una piel más gruesa y realista”. Por supuesto, el movimiento también es un factor importante, no sólo material, por lo que otro desafío clave es integrar actuadores sofisticados, o expresiones humanoides, en el robot. Es increíblemente motivador sentirte a ti mismo, a tu entorno con mayor precisión y realizar tareas con él. habilidad humana.”
